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Jul 15, 2023

I freni trascinanti sacrificano più del materiale di attrito

Un oggetto come un trattore rimane in movimento a meno che non agisca su di esso una forza esterna come il sistema frenante. Anche Isaac Newton avrebbe potuto prevederlo. E quando i componenti dei freni si guastano, c'è

Un oggetto come un trattore rimane in movimento a meno che non agisca su di esso una forza esterna come il sistema frenante. Anche Isaac Newton avrebbe potuto prevederlo. E quando i componenti dei freni si guastano, c'è sempre il timore che il camion non si fermi in tempo.

Ma le conseguenze dei guasti legati ai freni non si limitano al suono di uno scricchiolio sonoro. I freni trascinati, che non si rilasciano quando dovrebbero, possono sacrificare il risparmio di carburante, spazzare via preziosi battistrada dei pneumatici e ridurre in polvere il materiale di attrito altrimenti utile.

Secondo i calcoli Bendix, un autoarticolato consumerà l'1,5% in più di carburante se i suoi freni trascinano solo il 25% del tempo.

"Una volta che si ha un freno che trascina, l'unico modo per risolverlo è bruciare l'attrito fino al punto in cui la resistenza diventa insignificante, oppure chiedere a un tecnico di identificarlo e regolare manualmente il freno", Mark Holley, direttore marketing di Bendix e soluzioni per i clienti – estremità delle ruote, riportate in un bollettino correlato.

In molti casi, il problema può essere ricondotto a personale ben intenzionato che regola eccessivamente i freni, afferma Eric Coffman, senior manager di Cummins-Meritor – Strategia di prodotto indipendente. "Con un regolatore automatico del gioco, non è davvero necessario regolare i freni, ma le persone vogliono ancora farlo... Forse sono vicini a quel limite [prescritto] per la corsa o si sentono come, 'Ehi, la mia corsa è finita. Posso modificarlo e tornare a essere conforme.'”

I tecnici o i conducenti che regolano un regolatore del gioco con rilevamento del gioco causano effettivamente lo slittamento delle frizioni e l'usura prematura dei componenti. "Qualcuno che pensa di fare bene aggiustandolo, in realtà sta lentamente uccidendo questo componente del freno di base piuttosto costoso", dice.

La vera causa del problema è più probabilmente un componente usurato o guasto come un albero a camme, una boccola della camma o un dispositivo di regolazione del gioco, o una combinazione di questi. ("Se hai un albero a camme usurato, probabilmente hai una boccola usurata. Sono componenti accoppiati che vanno insieme.")

Tali problemi di fondo possono essere trascurati se i tecnici semplicemente mettono a posto una nuova scarpa e inviano l'attrezzatura.

Ma la sfida posta dai freni a trascinamento può anche essere ricondotta al modo in cui è progettato un dispositivo di regolazione del gioco automatico (ASA), afferma Frank Gilboy, direttore del gruppo prodotti Bendix: freni a tamburo, dispositivi di regolazione del gioco e prodotti finali delle ruote.

"Quando un freno a tamburo si surriscalda e il freno a tamburo si espande, un dispositivo di regolazione del gioco fa esattamente quello che dovrebbe fare", afferma. “Inizia ad adattarsi a quel freno caldo [tamburo] espanso. Ciò che accade poi, ovviamente, è che il freno si raffredda e ritorna alla dimensione originale”.

Mentre un modello potrebbe regolare di un quarto di pollice dopo 12 applicazioni del freno, un altro può attendere 45 applicazioni prima di effettuare la stessa regolazione. "Stanno ancora facendo quello che dovrebbero fare", dice Gilboy. Il modello che è più veloce nel rincorrere un tamburo del freno in espansione temporanea ha semplicemente maggiori probabilità di esporre il materiale di attrito a qualche contatto aggiuntivo.

Il modello di regolatore del gioco che attende un po' più a lungo prima della regolazione manterrà l'importantissimo gioco di funzionamento tra il tamburo e il materiale di attrito, allungando la durata del rivestimento del 16% e la durata del tamburo fino al 30%, afferma Holley, citando una ricerca di terzi condotto per Bendix.

Sì, il contatto indesiderato può usurarsi più del solo materiale di attrito.

Le resine cotte nel materiale di attrito si depositano sulla superficie del tamburo del freno. "Quando inizi a bruciare quelle resine, ora non hai più quello strato veramente ben mantenuto tra le due, e l'attrito non funziona come dovrebbe", dice Gilboy. "Quella resina è scomparsa, e ora ci sono solo più abrasivi all'interno, e quegli abrasivi tendono a penetrare e a consumare il tamburo più di quanto [altrimenti] farebbero."

Il danno accelera.

Temperature più elevate delle estremità delle ruote che derivano dall'attrito aggiuntivo aggraveranno le cose, accelerando la velocità con cui il materiale di attrito si consuma, afferma Coffman. E tali temperature salgono abbastanza in alto, potrebbero persino innescare un evento termico, aggiunge.